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基于行走模式功能性電刺激治療儀的實現(xiàn)

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月18日 22:50

基于行走模式功能性電刺激治療儀的實現(xiàn)

【摘要】： 目前,腦卒中后遺留的偏癱肢體功能障礙,尤其是下肢運動功能障礙嚴重阻礙了患者回歸家庭,參與社會活動,這給患者本人和家庭帶來了很大的負擔。神經(jīng)科學家和康復醫(yī)學家經(jīng)過長期的探索和臨床實踐,發(fā)現(xiàn)通過科學的康復訓練可顯著提升偏癱患者肢體功能恢復的速度和程度。屬于物理治療學范疇的功能性電刺激治療方案現(xiàn)已常見于臨床用于偏癱患者下肢運動功能障礙的訓練治療上。然而目前國內(nèi)常見三甲康復醫(yī)院所用相關(guān)設備存在著刺激通道少、治療模式相對簡單、輸出刺激脈沖形式相對固定,針對性不強等問題,很難達到令人滿意的治療效果。針對以上問題,本文采用模擬人體行走動作的設計理念,實現(xiàn)一種更適合下肢癱瘓病人恢復行走功能的電刺激治療儀。為了解決不同個體在行走運動過程中步態(tài)時相差異很大,下肢偏癱患者的步態(tài)時相則差異更大的問題。在給患者進行康復治療前,該設備首先采集患者健肢做出行走動作過程中四組參與運動的主要肌群表面肌電信號,輸出表面肌電數(shù)據(jù)上傳PC機。使用Matlab平臺對數(shù)據(jù)進行可視化輸出表面肌電圖,醫(yī)生通過分析其提供的邁步動作不同階段各個肌群收縮時序,設置該設備四個輸出通道電脈沖的頻率、幅度、脈寬等參數(shù),輸出四路非同步電刺激脈沖作用于患者的患肢對應肌肉,對患肢進行康復訓練,促進患者行走功能的恢復。該設備采用以Arm(?)Cortex(?)-M4為內(nèi)核的STM32F417VGT6作為主控,使用信號調(diào)理電路處理電極拾取的表面肌電信號。采用主控單片機內(nèi)部12位ADC進行數(shù)據(jù)采集。采用USB接口實現(xiàn)和PC機的數(shù)據(jù)傳輸。多路電刺激脈沖信號發(fā)生電路能夠輸出雙極性脈沖。脈沖參數(shù)的設置使用指令形式,增加了控制靈活性,甚至可以對單個脈沖的刺激強度進行控制。經(jīng)過臨床檢測,本文所實現(xiàn)的原型機達到了康復治療的要求,不僅可用于偏癱患者下肢功能障礙的康復訓練,也能應用于患者康復治療效果的評定,對治療方案進行適時調(diào)整。本文設計的電刺激脈沖治療儀具有較好的推廣價值。

【學位授予單位】：華中師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018